2022年12月，Journal of Geophysical Research: Atmospheres 在线发表海洋与大气学院最新科研成果“The Response of Nitrogen Deposition in China to Recent and Future Changes in Anthropogenic Emissions”（中国大气活性氮沉降对当前和未来人为排放变化的响应）。该成果的第一作者是海洋与大气学院本科生朱涵峥，学院赵园红副教授为通讯作者。
大气活性氮沉降是全球氮循环的重要部分，过多的大气活性氮沉降会对自然生态系统造成土壤酸化、生物多样性减少和水体富营养化等负面影响。活性氮沉降主要包括还原氮（NHx）和氧化氮（NOy）沉降，分别来源于农业活动产生的氨气（NH3）与化石燃料产生的氮氧化物（NOx）排放。此外，二氧化硫（SO2）等其他人为源排放也会通过非线性化学反应影响大气活性氮的沉降过程。中国作为全球大气活性氮沉降的热点区域，准确评估当前以及未来中国人为源排放的变化对大气活性氮沉降的影响，对减轻过量大气活性氮沉降导致的负面生态环境影响具有重要的科学指导意义。
基于大气化学传输模型GEOS-Chem模型模拟，本研究计算了2005-2015年中国大气活性氮干湿沉降的年际变化，通过模型敏感性实验评估了人为源NH3、NOx和SO2排放变化对中国大气活性氮沉降的影响（图1），并预测了未来不同排放情景下中国大气氮沉降对人为排放变化的响应（图2）。研究表明，尽管近年来我国NH3排放没有明显变化，但是2007- 2015年间NHx干沉降显著增加。敏感性实验结果指出，SO2的大幅减排是NHx干沉降增加主要原因。与NHx不同，NOy干湿沉降在2012年前后达到最高值，其变化则直接反应了前体物NOx排放的变化。本研究进一步指出，随着减排政策的进一步实施，截至2030年，中国陆地区域NOy沉降会降低49-73%，而NHx沉降仅降低9-14%。在未来情景下，NOx和SO2排放量的持续降低会通过非线性化学反应增加中国NHx的干沉降。这启示我们，随着NOx和SO2进一步减排，我们要更严格地控制农业源NH3排放，以有效减轻过量大气活性氮沉降对生态环境的负面影响。
图1人为源 NH3（绿色）、NOx（蓝色）、SO2（橙色）排放和总人为源排放（蓝色实线）对中国陆地区域大气活性氮沉降年际变化（黑色实线）的影响。
图2 不同排放情境下，2015-2030年间人为源NH3（绿色）、NOx（蓝色）、SO2（橙色）排放和总人为源排放（灰色）的变化对中国陆地区域大气活性氮沉降的影响。
发表文章列表：
Zhu, H., Chen, Y., Zhao, Y., Zhang, L., Zhang, X., Zheng, B., et al. (2022). The response of nitrogen deposition in China to recent and future changes in anthropogenic emissions. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127, e2022JD037437. https://doi.org/10.1029/2022JD037437
文章链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JD037437